133-7109-8002
石油抽油桿調質生產線
●設備簡介
抽油桿是油田油井用來提油的高強度金屬桿,由于工作度量強度高,所以對本身特性有非常嚴格的要求,相應的淬火環節也是相當重要的一部分。抽油桿調質生產線主要由兩大部分組成,包括感應加熱部分以及機械部分。感應加熱表面淬火具有表面質量好,脆性小,淬火表面不易氧化脫碳,變形小等優點,所以感應加熱在此行業中得到了廣泛的應用。
透熱調質處理實際是淬火加高溫回火復合熱處理工藝。傳統處理是用電阻爐進行,存在生產效率低,質量穩定性差缺點;根據圓鋼工藝特點,我公司經專業設計的中頻調質生產線成功應用于石油桿、液壓管等的調質熱處理,質量穩定可靠,生產效率提高2~3倍,取得明顯的經濟效益。
抽油桿調質線采用中頻感應淬火裝置、中頻感應桿體回火裝置、桿頭感應回火裝置。其特點是:桿頭與桿體調質溫度、硬度基本一致,調質速度快,加熱溫度均勻,能夠達到淬火、回火、校直一次性完成。整體料道采用無級速度控制,便于操作。
該成套生產線主要由機械輸送料裝置、中頻淬火加熱設備、中頻回火加熱設備、端部回火加熱設備、封閉式冷卻系統、紅外線測溫裝置、淬火冷卻裝置、總控制臺等組成。機械輸送料裝置包括儲料臺、翻料架、軌道送料裝置、卸料架等組成。輸送料方式采用斜式軸輥,每輥都帶有一步變頻電機??杀WC工件在加熱過程一方面直線運動,另一方面作自轉運動,且速度自動調節,保證溫度均勻和減少變形,有一定的校直作用。
對于淬火噴淋部分,針對淬火用水雜質多導致噴淋器堵塞的情況,我們另外特殊設計出自清洗過濾器,以保證水質的純凈。
● 案例介紹
●抽油桿整體調質生產線
1)工件規格及感應器配置
感應器共需要配置3套,淬火與回火各3套。加熱工件范圍為 16-32mm。淬火部分中頻電源,功率采用500KW,感應器采用2節設計,確保加熱均勻?;鼗鸩糠植捎?套電源,功率為250KW感應器為2節設計。
序號 |
規格 |
范圍(mm) |
長度(m) |
適配感應器 |
1 |
Φ16-Φ19 |
16-19 |
8-11 |
GTR-19 |
2 |
Φ22-Φ25 |
22-25 |
8-11 |
GTR-25 |
3 |
Φ28.6-Φ32 |
28.6-32 |
8-11 |
GTR-32 |
2)工藝流程說明
首先,由人工將需要工件(抽油桿)放在進料儲料架上(一般用行車吊至上面),儲料架載有整體翻料機構,按照設定節拍(時間)翻料機構將料翻至進料傳送裝置上,然后進料帶動棒料前行,將料送入淬火加熱感應器。然后由淬火加熱部分對工件進行加熱,淬火加熱分為快速升溫加熱與均溫加熱。
加熱完成后,由斜輥帶動工件通過淬火噴水環,進行噴淋淬火。淬火完成后進入回火加熱感應器,進行回火加熱?;鼗鸺訜嵬瑯臃譃閮刹糠郑夯鼗鹕郎丶訜崤c回火保溫加熱,加熱完成之后出料(整個加熱過程中抽油桿是在斜輥的作用下一直處于旋轉狀態)。
3)設備參數說明
項目 |
500KW淬火設備 |
250KW回火設備 |
電源型號 |
KGPS-500-4S |
|
額定功率(KW) |
500 |
250 |
標稱頻率(HZ) |
4000 |
2500 |
輸入電壓(V) |
380 |
380 |
輸入電流(A) |
820 |
410 |
直流電流(A) |
1000 |
500 |
中頻電壓(V) |
750 |
|
加熱溫度 |
900℃±10℃(淬火溫度為870℃±10℃) |
650℃(在余溫下提升至630℃-650℃) |
總功率(KW) |
淬火500kW+回火250KW=750kW |
|
變壓器容量(KVA) |
≥800KVA |
|
生產線設計產量 |
按φ32,4m/min 設計 |
|
備注 |
材質按照20CrMo,淬火噴水壓力要求噴水壓力為1.5-3公斤/厘米 |
●抽油桿表面淬火
1)工件規格及感應器配置
淬火感應器共需要配置3套。加熱工件范圍為 16-32mm。淬火部分利用超音頻電源,功率采用250KW,頻率設計在10-30KHz,確保加熱均勻。
序號 |
規格 |
范圍(mm) |
長度(m) |
適配感應器 |
1 |
Φ16-Φ19 |
16-19 |
8-11 |
GTR-19 |
2 |
Φ22-Φ25 |
22-25 |
8-11 |
GTR-25 |
3 |
Φ28.6-Φ32 |
28.6-32 |
8-11 |
GTR-32 |
2)工藝流程說明
首先,由人工將需要工件(抽油桿)放在進料儲料架上(一般用行車吊至上面),儲料架載有整體翻料機構,按照設定節拍(時間)翻料機構將料翻至進料傳送裝置上,然后進料帶動棒料前行,將料送入淬火加熱感應器。然后由淬火加熱部分對工件進行加熱,快速加熱后,由斜輥帶動工件(工件旋轉)通過淬火噴水環,進行噴淋淬火。整個淬火區域采用透明防護罩遮擋。
3)設備參數說明
項目 |
250Kw淬火設備 |
電源型號 |
CYP/IGBT-250 |
額定功率(Kw) |
250 |
標稱頻率(KHz) |
10-30 |
輸入電壓(V) |
380 |
輸入電流(A) |
410 |
直流電流(A) |
500 |
加熱溫度 |
900℃±10℃(淬火溫度為870℃±10℃) |
變壓器容量(Kva) |
≥315Kva |
生產線設計產量 |
按φ25,4m/min 設計 |
備注 |
材質按照20CrMo,淬火噴水壓力要求噴水壓力為1.5-3公斤/厘米。有效淬火深度按照直徑的8%-13%計算。 |
●抽油桿端部加熱
1)工件規格
a.產品材質: ?
b.原產品型號 (mm):
抽油桿直徑:φ(16-19-22-25-29)mm
抽油桿長度:508-9900mm;
加熱部分重量分別是:0.62kg——2.07kg
c.鋼桿端部加熱墩粗:
溫度:1150℃
加熱時間節拍:10s/件
d.墩粗部分鋼桿規格: (加熱部分按照400mm設計)
序號 |
直徑 (mm) |
加熱部分長度 (mm) |
墩粗部分重量 (≈kg) |
加熱時間(秒/件) |
適配感應器型號 |
1 |
Φ16 |
400 |
0.63 |
10 |
GTR-19 |
2 |
Φ19 |
400 |
0.89 |
10 |
GTR-19 |
3 |
Φ22 |
400 |
1.19 |
10 |
GTR-29 |
4 |
Φ25 |
400 |
1.54 |
10 |
GTR-29 |
5 |
Φ29 |
400 |
2.07 |
10 |
GTR-29 |
2)感應器配置
根據工件規格,便于全部工件的高效使用,以及節省成本,現推薦適配感應器型號為:
GTR-22(適配工件直徑Φ16、Φ19、Φ22加熱端部加熱);
GTR-29(適配工件直徑Φ25、Φ29加熱端部加熱);
3)設備結構示意圖
如下圖所示:1為加熱感應器,2為感應器孔,3為儲料道,4為儲料架,5為進料輥道,6為翻料氣缸,7為落料輸出鏈條。
此套設計思路可以解決閉合式感應器的進料、儲料等一系列自動化問題,但是生產線制作工序較為復雜,成本也會較開口式感應器高很多。